از جمله دستگاه هایی که برای تصفیه آب مخصوصا در مقیاس کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد، انواع سختی گیر آب است. سختی گیرها همانند انواع دستگاه تصفیه آب، املاح مختلف آب را جدا کرده و آبی به اصطلاح نرم را برای آشامیدن یا مصارف مختلف دیگر فراهم می کنند. در این پست قصد داریم تا شما را با أنواع سختی گیر و مزایا و معایب استفاده از این دستگاه آشنا کنیم.
دستگاه سختی گیر آب یکی از تجهیزات پرکاربرد و ضروری در فرآیند تصفیه و فیلتراسیون آب به‌ویژه در سامانه‌های تصفیه آب ورودی ساختمان است. سختیگیر، عناصری مانند کلسیم، منیزیم و… را که باعث سختی آب می‌شوند با کمک فرآیند تبادل یونی از آب جدا می‌کند. به این ترتیب مشکلات ناشی از مصرف آب سخت برطرف می‌شود.
سختی گیر
رزینی در کنار سختی گیر پلی فسفات و…. از جمله سختی‌گیرهای شیمیایی است و چون
کاربرد زیادی دارد، کارکرد آن را بررسی می‌کنیم. کار آن از طریق فرآیند تبادل یونی
انجام می‌شود.
آب
وارد مخزن دارای املاح معدنی می‌شود و فرآیند تبادل با گذر از بستر دانه‌های کروی
شکل رزین آغاز می‌شود. یون‌های منیزیم و کلسیم بار مثبت داشته و در تقابل با دانه‌های
رزینی قرار می‌گیرند که به وسیله یون سدیم باردار شده‌اند. از آنجا که بارهای
مخالف به جذب یکدیگر می‌پردازند، املاح معدنی جذب رزین شده و از آب حذف می‌گردند.
با جذب و حذف این یون‌ها، یون‌های سدیم رزین در آب آزاد گشته و آب کاملا سختی خود
را از دست داده و آب نرم (Soft Water) در دسترس شما خواهد بود.
وظیفه سختی‌گیرها حذف عناصر ایجاد سختی آب، به‌ویژه یون‌های منیزیم و کلسیم از آب است. اما این تجهیزات انواع مختلفی دارند و همه آنها کار جداسازی عناصر از آب را به یک شیوه انجام نمی‌دهند. ضمن اینکه انواع سختی گیر آب را براساس فاکتورهای دیگری مانند جنس بدنه نیز می‌توان دسته‌بندی کرد. در ادامه مهم‌ترین این دسته‌بندی‌ها را شرح می‌دهیم.
جنس بدنه سختیگیر با طول عمر مفید و ماندگاری دستگاه رابطه‌ای تنگاتنگ دارد، و نقش بسیار مهمی در ساخت آن بازی می‌کند. سختی گیر در دو گونه فلزی و فایبر گلاس در دسترس است.
جنس و ضخامت
بدنه سختی‌گیرها بر اساس کاربرد و مقدار آب ورودی به دستگاه در هر چرخه تعیین می‌شود.
به عبارت دیگر هر چه مقدار آب ورودی بیشتر باشد، باید بدنه‌ای با مقاومت بیشتر
برای دستگاه در نظر گرفت. از این‌رو این نوع دستگاهها بیشتر در تصفیه‌خانه‌های
بزرگ و کارخانجات و واحدهای صنعتی به‌کار می‌روند.
بدنه
این نوع سختی‌گیرها حتما باید با رنگ‌های ویژه‌ای پوشش داده شود، زیرا در غیر این
صورت، دستگاه بسیار زود زنگ خواهد زد یا دچار خوردگی خواهد شد. ناگفته
نماند بهره‌گیری از ورق‌های استیل دارای ضخامت استاندارد در ساخت دستگاه سختی گیر
فلزی، می‌تواند تحمل دستگاه را در برابر فشار افزایش دهد. به‌گونه‌ای که این دستگاهها می‌توانند
تا 20 بار فشار را تاب آورند که رقم قابل ملاحظه‌ای است.
آمیزه‌ای از
الیاف اپوکسی، شیشه، و ونیل استر، ورقه‌های فایبرگلاس را تشکیل می‌دهند. از قرار
گرفتن این ورق‌ها روی لایه‌ای مقاوم از مواد پلی اتیلنی، فرآورده‌ای با مقاومت
بالا در برابر خوردگی به‌دست می‌آید. مهم‌ترین مزیت این محصولات مقاومت بالا در برابر اثر خورندگی
مواد اکسیدکننده درون آب است.
سختیگیر
فایبر گلاس از محبوبیت بسیاری نزد کاربران برخوردار است و به راحتی می‌تواند با
توجه به ضخامت خود، تا 6 بار فشار را به خوبی تاب آورد. با این همه باید دانست
سختی‌گیرهای تولیدی با فایبر گلاس، در برابر ضربه مقاومت چندان بالایی از خود نشان
نمی‌دهند. به همین دلیل بیشتر در خانه‌ها از آن بهره می‌گیرند. از دیگر نقایص آن
می‌توان به کاهش مقاومت دستگاه در مقابل یخ‌زدگی و سرمای شدید اشاره کرد.
دستگاههای سختیگیر را بر اساس روش کار و فرآیند حذف املاح و یون‌ها نیز می‌توان دسته‌بندی کرد. برای نمونه برخی از این دستگاهها از روش شیمیایی سود می‌جویند، در حالی‌که برخی دیگر املاح را با سدیم جایگزین می‌کنند. شیوه مغناطیسی نیز تا حد زیادی پاسخگوی حذف سختی آب است. برخی نیز از شیوه‌های ترکیبی سود می‌برند. در اینجا می‌کوشیم با توجه به شکل کارکرد، سختیگیر را در چند گروه متفاوت جای دهیم. این انواع شامل موارد زیر می‌باشد:
این نوع
سختی گیر دارای استوانه‌ای فلزی است که درون آن، ماده سختی‌زدا یا رزین تبادل یونی
وجود دارد. رزین به جایگزینی و مبادله یون‌های منفی سدیم با یون‌های مثبت منیزیم و
کلسیم می‌پردازد.
این
دستگاهها به‌ویژه بر اساس کارکرد و شیوه احیا و تمیز کردن دستگاه، به شکل تمام
خودکار، نیمه خودکار و دستی در بازار وجود دارند. بهره‌گیری از سختیگیر رزینی روشی
رایج و مرسوم است و در صنایعی مانند نساجی، قالیشویی، نفت و پتروشیمی، بتن‌ریزی،
چرم‌سازی، لبنیات، صنایع غذایی، و ساختمان‌سازی کاربردی گسترده دارد.
وظیفه اصلی این سختیگیر، خنثی نمودن کریستال‌های کلسیم است. این دستگاه با تولید میدان مغناطیسی و ایجاد جریان القایی روی یون‌های کلسیم و کلسیم کربنات تأثیر می‌گذارد. در پی این فرآیند کریستال‌های کلسیم به کریستال‌های کلسیت آرگونیت بدل می‌شوند. لازم به یادآوری است، اصولا این روش به حذف کامل سختی آب نمی‌انجامد، بلکه از تمایل یون‌ها به رسوب‌گذاری می‌کاهد. از این‌رو در صنایعی که نیاز به حذف کامل سختی آب دارند، نمی‌توان از این نوع سختیگیر بهره گرفت.
در این نوع
سختی گیر به وسیله دستگاه PAC به شکل پیوسته امواج الکترونیکی ساخته و دگرگون می‌شوند.
انتقال امواج به آب سخت، از راه آنتن‌های دور لوله آب میسر می‌گردد. یون‌های محلول
در آب با تأثیرپذیری از این میدان، به شکل بلورهای معلق و ریز در می‌آیند.
در
واقع این ذرات به شکل رسوب معلق در آب شکل گرفته، و دیگر ویژگی چسبندگی خود را از
دست می‌دهند. بنابراین هرگز روی جدار داخلی لوله و تجهیزات، رسوبی شکل نمی‌گیرد.
همچنین به دلیل افزایش ویژگی حلالیت آب، رسوبات پیشین نیز با حل گشتن در آب به شکل
بلورهای معلق در آب درمی‌آیند.
در پست های گذشته در مورد انواع آب شیرین کن صنعتی و کاربردهای و ویژگی‌های آنها مطالبی را ارایه کردیم. اما یک سوال ممکن است برای بسیاری از مخاطبان پیش اید و اینکه آیا دستگاه تصفیه آب صنعتی همان سختی گیر آب است؟ در پاسخ باید گفت که خیر. اگرچه این دو نوع دستگاه هر دو برای پاکسازی و کاهش آلودگی‌های آب به کار برده می‌شوند اما در کارکرد و اهداف استفاده، دارای تفاوت هایی هستند. برای این منظور قصد داریم تا در مورد دستگاه سختی گیر رزینی و تفاوت آن با انواع آب شیرین کن صنعتی، مطالبی را خدمتتان ارایه نماییم.
دستگاههای سختی گیر آب، مانند آب شیرین کن‌‌های صنعتی تنوع بسیار بالایی دارند و هر فرد، با توجه به کاربری خود می‌تواند دستگاهی مناسب را برای خود تهیه کند. دستگاههای سختی گیر آب، از طریق فرایند تبادل یونی، کلسیم، منیزیم، منگنز و سایر عناصر اضافی آب که باعث سختی آن می‌شوند را حذف می‌کند. این دستگاهها از سیستمی به نام رزین کمک می‌گیرند و به همین دلیل آنها را با نام دستگاه سختی گیر رزینی نیز می‌شناسند. همانطور که گفته شد این دستگاهها تنوع بسیار زیادی دارند. دستگاههای سختی گیر استیل، فلزی و فایبرگلاس از انواع این دستگاهها هستند. این دستگاهها همچنین در انواع اتوماتیک، نیمه-اتوماتیک و دستی نیز تولید می‌شوند.
در مورد تفاوت دستگاه های تصفیه آب، لازم است بدانید تعیین مناسب بودن کدام یک از این دو دستگاه برای شما، با توجه به کاربری و هدفی است که شما از خرید این دستگاهها دنبال می‌کنید. هر یک از این دستگاهها مزایای خاص خود را دارند. دستگاههای آب شیرین کن صنعتی تا حدی می‌توانند سبب نرمی آب نیز بشوند و آبی بسیار ایده آل را برای شما تولید می‌کنند. در برابر، دستگاههای سختی گیر آب می‌توانند در شرایطی که آب، درجه سختی زیادی دارد به کمک شما بیایند.
در ادامه برای درک بهتر تفاوت های دستگاه های تصفیه آب به مزایای این دو دسته دستگاه اشاره می کنیم.
عده زیادی از دامداران و مرغداران توانسته‌اند با استفاده از این ویژگی دستگاههای آب شیرین کن صنعتی، بازدهی کار خود را بسیار بالا ببرند. همانطور که می‌دانید، کوچک‌ترین آلودگی موجود در آب، می‌تواند ضرر غیرقابل جبرانی را برای دام‌‌‌های یک دامدار رقم بزند. دستگاههای آب شیرین کن دامداری و یا مرغداری، می‌توانند تا 98 درصد از مواد بیماری‌زا، باکتری‌‌‌ها و جلبک‌‌‌های آب را از بین ببرند و به این ترتیب، آبی بسیار پاک و مناسب را فراهم می‌کنند. با استفاده از این دستگاه حتی می‌توان به تصفیه آب‌های شور دریاها پرداخت و آب مورد نیاز را برای مصارف مختلف در شرایطی که منابع آب شیرین در دسترس نیست، فراهم کرد.
نتایج تحقیقات مختلف ثابت می‌کند مرغ‌‌‌های مرغداری‌‌‌هایی که از آب تصفیه شده استفاده کرده‌اند، به طور میانگین 5/1 کیلوگرم سنگین‌تر از مرغ‌‌‌های دیگر مرغداریها هستند. در دامداریها هم نتیجه مانند مرغداریها بسیار مثبت بوده است، حدود 25 الی 45 درصد افزایش تولید شیر در دامداری‌‌‌های مجهز به دستگاههای آب شیرین کن صنعتی مشاهده شده است. نتایج استفاده از آب شیرین کن‌‌های صنعتی در صنایع کشاورزی نیز بر محصولات بسیار چشم گیر است.
همانطور که مشخص شد، هر یک از این دو دستگاه برتری‌‌های خاص خود را دارند و به دلایل متعددی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. اصلی‌ترین تفاوت این دو دستگاه تصفیه آب برای یک فرد می‌تواند میزان سختی آب وارد شده به دستگاه او باشد، در صورتی که مقدار این سختی کم باشد (سختی کمتر از 800)، بهتر است از سختی گیر استفاده شود و اگر این سختی بالای 1000 باشد؛ می‌توان از سیستم‌‌های آب شیرین کن استفاده کرد.
با وجود تفاوت های دستگاه های تصفیه آب ، باید توجه داشت که می‌توان از این دو سیستم به طور همزمان نیز استفاده کرد. برای این منظور، ابتدا با کاهش سختی آب، آبی با میزان سختی نزدیک به صفر وارد سیستم تصفیه آب صنعتی می‌شود و سپس در این دستگاه، با حذف کامل املاح و مواد اضافی آب، پاک‌ترین آب ممکن برای شما حاصل می‌شود. استفاده همزمان از این دو سیستم همچنین می‌تواند عمر هر دو دستگاه را برای شما زیاد کند و در نهایت، سبب افزایش کیفیت آب خروجی از مجموعه تصفیه شما می‌شود.
هر یک از دو دستگاه تصفیه آب صنعتی و سختی گیر، برتری‌‌ها و مزایای خاص خود را دارند. این دو دستگاه می‌توانند با انجام فرآیند‌های مختلف، آب ورودی شما را تبدیل به آبی با کیفیت‌تر و پاک‌تر کنند تا بتوانید آن را در صنایع، کارخانه‌‌ها، دامداریها، مرغداریها و حتی در منازل مورد استفاده قرار دهید.
اصلی‌ترین نکته برای انتخاب یکی از این دو دستگاه، کاربری و هدف شما از تهیه آب است. علاوه بر توجه به تفاوت دستگاه های تصفیه آب، باید به میزان سختی آب وارد شده به سیستم تصفیه نیز دقت کرد. بعضی افراد با توجه به حساسیت بیش از حد آب مورد نیازشان ترجیح می‌دهند از هر دو سیستم با هم استفاده کنند. این کار البته صرفه اقتصادی نیز دارد.